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数字仪表的工作原理是什么?

2025-01-07 13:36 发布

数字仪表的工作原理主要涉及以下几个方面:

首先,电压型数字仪表接受电压或电流信号,工作时将输入的电压信号通过A/D转换,变成相应的断续信号,通常是二-十进制编码信号,然后通过数字译码和光电显示器件将数字显示出来。

其次,频率型数字仪表接受脉冲或频率信号,通过对输入信号进行计数和逻辑控制,累计一定时间间隔内的脉冲数,并将其转换成相应的二-十进制编码信号,再通过译码实现数字显示。这种仪表也能直接接受来自检测仪表的数字信号,经变换、数据处理后完成显示。

数字式显示仪表通常由模数转换、非线性补偿及标度变换三大部分组成,以电信号为输入量,直接用数字显示被测量。实现数字显示的关键在于通过A/D转换装置把连续变化的模拟量转换成断续变化的数字量。

例如,微欧计这种数字式仪表,其基本原理是利用直流恒流源在被测电阻上产生直流电压降,然后通过电压放大和A/D转换器变为数字显示的电阻值。测量过程采用“四端子”测量法,能消除引线和接触电阻带来的误差。

数字式仪表不仅能取代传统机械式仪表显示常见的水温、油量等,还能显示车辆控制系统的故障信息等复杂内容。其类型大致分三种:一是LCD与指针混合数字显示式,应用较多;二是全数字指针显示式,通过数字式电路控制步进电动机驱动指针显示;三是LCD全数字显示式,由数字液晶仪表与宽温度范围的模拟指针式仪表组合而成。

数字式仪表主要由硬件和软件构成,硬件是电路部分,用传感器检测各种信号,在微处理器软件作用下转换、处理,最后由显示电路显示信息,软件则是存储器中的控制程序,负责信号处理和功能控制。

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